CN202453319U - 一种缺水检测电路 - Google Patents

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Inventor
杨义根
刘阳
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Foshan Shunde Junda Electronic Co., Ltd.
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杨义根
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Abstract

本实用新型公开了一种缺水检测电路，包括有源器件、与有源器件电连接的谐振网络、与谐振网络电连接的电流传感电路、与电流传感电路电连接的信号处理电路，所述谐振网络由压电片TD、电容C1及电容C3组成，所述电流传感电路用于检测压电片TD或电容C1上电流；本实用新型结构简单、设计巧妙合理、工作可靠、成本低廉、节能环保。

Description

一种缺水检测电路
技术领域
本实用新型涉及一种检测电路，尤其涉及一种缺水检测电路。
背景技术
目前，市面上大都采用探针或干簧管加磁浮的方式用于检测产品的缺水状态，其中采用探针的方式，有的成本高，有的易电解腐蚀；而采用干簧管加磁浮的方式，同样因为磁浮长期浸在水中，如果没有及时清洗，磁浮与其中心柱之间会滋生细菌，甚至还会使两者粘连，最终导致磁浮不会随水位的下降而下降，造成不缺水的假象，从而引起干烧甚至火灾。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、设计巧妙合理、可靠性高、使用寿命长、制造成本低的缺水检测电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种缺水检测电路，包括有源器件、与有源器件电连接的谐振网络、与谐振网络电连接的电流传感电路、与电流传感电路电连接的信号处理电路，所述谐振网络由压电片TD、电容C1及电容C3组成，所述电流传感电路用于检测压电片TD或电容C1上电流。
所述有源器件可以是三极管、场效应管；所述谐振网络可以是并联或串联谐振；所述电流传感电路可以用电阻或电流互感器；所述信号处理电路由整流、滤波、比较电路组成。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计巧妙合理，不需要采用以往探针或干簧管加磁浮来检测水位的方式，而是采用检测电路中压电片TD上的电流值来确定是否缺水，同时在谐振频率f上，
Figure BSA00000682728200021
即电容上的电流与电感上电流一样有相同的特征，因此检测电容C3上的电流也能实现相同的功能，本实用新型可靠性高、不会误动作、使用寿命长、制造成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路方框图；
图2是传统的振荡电路原理图；
图3是与图2等效的电路原理图；
图4是与图3中C1、C3、RP、L等效的电路原理图；
图5；是本实用新型的一种实施方式的电路原理图；
图6是本实用新型的另一种实施方式的电路原理图。
具体实施方式
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种缺水检测电路，包括有源器件1、与有源器件1电连接的谐振网络2、与谐振网络2电连接的电流传感电路3、与电流传感电路3电连接的信号处理电路4，所述谐振网络2由压电片TD、电容C1及电容C3组成，所述电流传感电路3用于检测压电片TD或电容C1上电流。
所述有源器件1是三极管或场效应管；所述谐振网络2可以是并联或串联谐振；所述电流传感电路3可以用电阻或电流互感器；所述信号处理电路4由整流、滤波、比较电路组成。
再参照图2，电容C1、电容C3与压电片TD组成选频电路，它们等效于一个RLC谐振电路。其中R是振动机械能和热损耗的等效电阻，L是压电片TD的等效电感。图2中的压电片TD它又可以等效成图3所示，图3中压电片TD用电阻Rp和电感L等效，显然这是一个电容三点式振荡电路。
图3中的电容C1、电容C3、电阻Rp及电感L又可以等效成图4。当Rp足够大时，在
Figure BSA00000682728200031
处，
Figure BSA00000682728200032
Figure BSA00000682728200033
且
Figure BSA00000682728200034
所述Rp是压电片TD振动机械能和热能损耗的等效电阻，L是压电片TD的等效电感。
有水时TD的等效电阻为R1，
Figure BSA00000682728200035
值用IL1表示；
无水时TD的等效电阻为R2，值用IL2表示；
谐振回路的总电流用Is表示，根据谐振电路的理论得到：
Figure BSA00000682728200037
Figure BSA00000682728200038
有水时TD损耗大，即等效并联电阻Rp小，无水时TD损耗小，即等效并联电阻Rp大，故有：
R2＞R1
因此有：
IL2＞IL1
以上理论证明，无水时，TD电流会大于有水时的电流。
也就是说，由于R2＞R1，故有IL2＞IL1，即同等条件下，无水时的电感电流大于有水时的电感电流，也就是说根据谐振电路的理论，无水时压电片TD上的电流会大于有水时的电流。
通过实验证明：IL2≈3IL1，即无水时压电片TD电流是有水时压电片TD电流的三倍。这就是我们找到的缺水取样点，因此不需要采用以往探针或干簧管加磁浮来检测水位的方式，而是采用检测电路中压电片TD上的电流值来确定是否缺水。
再参照图5、图6，具体方法是将压电片TD与一个极小的电阻R6(比如0.1Ω)相串联于振荡电路中，用一个简单的的比较器检测该电阻上的压降，就可以准确判断雾化器是否缺水，同时在谐振频率f上，即电容上的电流与电感上电流一样有相同的特征，因此检测电容C3上的电流也能实现相同的功能。
此外，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要以基本相同的手段达到本实用新型的技术效果，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种缺水检测电路，其特征在于：包括有源器件(1)、与有源器件(1)电连接的谐振网络(2)、与谐振网络(2)电连接的电流传感电路(3)、与电流传感电路(3)电连接的信号处理电路(4)，所述谐振网络(2)由压电片(TD)、电容C1及电容C3组成，所述电流传感电路(3)用于检测压电片(TD)或电容C1上电流。
2.根据权利要求1所述的一种缺水检测电路，其特征在于：所述有源器件(1)可以是三极管、场效应管。
3.根据权利要求1所述的一种缺水检测电路，其特征在于：所述谐振网络(2)可以是并联或串联谐振。
4.根据权利要求1所述的一种缺水检测电路，其特征在于：所述电流传感电路(3)可以用电阻或电流互感器。
5.根据权利要求1所述的一种缺水检测电路，其特征在于：所述信号处理电路(4)由整流、滤波、比较电路组成。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111351536A (zh) * 2020-04-30 2020-06-30 合肥工业大学 基于串联谐振的电磁流量计励磁控制系统

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